1
Download Bases de Datos Obxecto-Relacionais Introducción
Transcript
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
Miguel Rodríguez Penabad
Laboratorio de Bases de Datos
Universidade da Coruña
Introducción
Conocementos previos
I Sobre Programación/Deseño Orientado a Obxectos
I Especializacións, Herencia, ...
Obxectivos - Contidos do tema
I Ver os motivos da aparición da Orientación a Obxectos en BDs.
I Conocer as extensións de tipos en BDOR
I Tipos complexos, coleccións, referencias a obxectos
I Entender os mecanismos de herencia en BDOR
I Ver a evolución de SQL (DDL, DML)
I Discusión: ventaxas e inconvenientes do modelo obxecto-relacional
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
2 / 35
Orientación a Obxectos en BD - Motivación
Situación actual
I Existen BDs e aplicacións tradicionais
Ex: Aplicacións xestión (nóminas, etc.)
I Rexistros cortos, simples, de lonxitude xa
I Primeira forma normal
I Aparecen novas necesidades de información
Melloras no hardware, novas aplicacións e tipos de información
I
I
I
I
I
CAD/CAM (Deseño/Manufactura)
Ferramentas CASE (Enxeñaría de Software)
OIS (Oce Information System)
Sistemas Multimedia
GIS (Sistemas de Información Xeográca)
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
3 / 35
Orientación a Obxectos en BD - Motivación
Problemas e solucións
I Orientación a Obxectos no desenvolvemento de software
I Éxito da Programación OO, Deseño OO, UML, Proceso
Unicado
I As aplicacións usan obxectos
Non hai 1FN, hai referencias/punteiros a obxectos e coleccións
I Problema: Desaxuste de impedancias ó tratar de almacenar
obxectos en BD relacionais
Necesidade de tranducción, aplanar obxectos, ...
I Problemas en consultas
I Formulación
Ex: Imaxes con círculos
I Optimización
Ex: calcular polígonos que se solapan cun polígono concreto
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
4 / 35
Orientación a Obxectos en BD - Plantexamentos (i)
Linguaxe de programación
Orientado a Obxectos
Base de Datos Relacional
Base de Datos
Persistencia
Orientada a Obxectos
Orientación
Base de Datos
a Obxectos
Obxecto-Relacional
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
5 / 35
Orientación a Obxectos en BD - Plantexamentos (ii)
BD Orientada a Obxectos
Linguaxe de programación
Orientado a Obxectos
Persistencia
Base de Datos
Orientada a Obxectos
I Proposto por ODMG (Object Data Management Group)
I Son Linguaxes de Programación Persistentes (Estándar en
2000)
I ODL (Object Denition Language)
I OML (Object Manipulation Language)
I OQL (Object Query Language)
I Evolución: OMG (Object Management Group)
I ODMG Java binding evoluciona a JDO (Java Data Objects,
estándar sen nalizar)
I Máis que unha BD é un conxunto de ferramentas para dotar
de persistencia ás clases dunha aplicación
I Impacto relativamente baixo no mercado
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
6 / 35
Orientación a Obxectos en BD - Plantexamentos (iii)
BD Obxecto-Relacional
Base de Datos Relacional
Orientación
a Obxectos
Base de Datos
Obxecto-Relacional
I Conservar un modelo compatible co Modelo Relacional
I Fundamento teórico moi sólido
I Máis de 35 anos de investigación
I Exténdese para incorporar características desexables da OO
I Adoptado por numerosos SXBD
Oracle, IBM DB2, Informix Dynamic Server, PostgreSQL
I Extensión do SQL para incorporar as novas características
I Estándar SQL:1999, revisado en SQL:2003
I Extensión de tipos, obxectos, herencia, ...
I Incorpora outras novidades
I Consultas recursivas, SQL/XML, ...
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
7 / 35
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
I Evolución do SQL
I Tipos de datos
I Predenidos
I Constructores de tipo
I Tipos denidos polo usuario
I Referencias
I Herencia
I Táboas de Obxectos
I Creación
I Consultas
I Vistas
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
8 / 35
Evolución do SQL
I SEQUEL (Structured English QUEry Language).
Desarrollado en IBM para SYSTEM R.
I SQL-86 ou SQL-1. ANSI e ISO en 1986. Revisado en 1989.
I SQL-92 ou SQL-2. 1992.
I SQL:1999 (inicialmente chamado SQL3 ou SQL-99)
Introduce tipos de datos complexos, procedementos
almacenados, triggers, ...
I SQL:2003. Revisión do SQL:1999, maioritariamente
correccións e SQL/XML.
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
9 / 35
SQL:2003 - Tipos de datos predenidos
I Numéricos exactos
SMALLINT, INTEGER, BIGINT, NUMERIC[(p[,s])], DECIMAL[(p[,s])]
I Numéricos aproximados
REAL, DOUBLE PRECISION, FLOAT[(P)]
I Cadeas de caracteres
CHAR[ACTER][(n)], CHAR[ACTER] VARYING(n) ou VARCHAR(n),
CHARACTER LARGE OBJECT[(tamaño)] ou CLOB[(tamaño)]
Opcionalmente NATIONAL para internazionalización
I Binarios
(En SQL:1999 había BIT, BIT VARYING(n), pero foron eliminados en SQL:2003)
BINARY LARGE OBJECT[(tamaño)]
ou
BLOB[(tamaño)]
I Datas e horas
DATE, TIME [WITH TIME ZONE], TIMESTAMP [WITH TIME ZONE]
Tamén inclúe tipos para INTERVALos de tempo
I Outros
Lóxicos:
XML
BOOLEAN,
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
con valores
TRUE, FALSE, UNKNOWN
10 / 35
SQL:2003 - Tipos de datos predenidos
Exemplos
1
2
3
4
5
6
7
8
CREATE TABLE Libro(
id CHAR(5),
titulo NATIONAL CHARACTER VARYING(100),
resumen NCLOB(25K),
imaxe BLOB(2M),
prezo NUMERIC(6,2)
...
);
9
10
11
12
13
14
15
16
CREATE TABLE ProgramaTV(
...
edade_min SMALLINT,
hora_ini TIMESTAMP WITH TIME ZONE,
telebasura BOOLEAN,
...
);
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
11 / 35
SQL:2003 - Constructores de Tipos
I Filas (rows)
I Coleccións
I Tipos
distinct
I Tipos complexos
I Referencias
CREATE TABLE Empregado(
NSS CHAR(9) NOT NULL PRIMARY KEY,
Nome VARCHAR(59) NOT NULL,
Enderezo ROW(
-- Fila
Rua VARCHAR(40),
Numero SMALLINT,
Poboacion VARCHAR(40)
),
Salario EUROS,
--Distinct
Telefono VARCHAR(20) ARRAY[2], --Colección
Experiencia ROW(
Posto VARCHAR(30),
Anos SMALLINT
) MULTISET
--Colección de filas
);
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
12 / 35
SQL:2003 - Constructores de tipos
Tipos Fila
I Constructor:
ROW(<def. campo1>, <def. campo2>, ...)
Enderezo ROW(
Rua VARCHAR(40),
Numero SMALLINT,
Poboacion VARCHAR(40))
I Acceso ó tipo ou ós compoñentes
UPDATE ... SET Enderezo=ROW('Real',3,'Lugo')
SELECT ... WHERE Enderezo.Rua='Real'
I Pode anidarse
e EnderezoEspana ROW(
Provincia VARCHAR(20),
EnderezoProv ROW(
Rua VARCHAR(40),
Numero SMALLINT,
Poboacion VARCHAR(40)
)
)
... e.Provincia='Lugo' and e.EnderezoProv.Poboacion='Viveiro'
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
13 / 35
SQL:2003 - Constructores de tipos
Coleccións (i): Arrays
<tipo> ARRAY[(n)]
I Pérdese a 1a Forma Normal (con calquera tipo de colección)
I Coleeción ordenada (referenciada polo índice), admite valores
duplicados
I Aplicable a calquera tipo excepto ARRAY
I Constructor: ARRAY[<lista elementos>]
A CHAR(59) ARRAY,
Telefonos VARCHAR(20) ARRAY(2)
... set A = ARRAY['papel','pluma']
... set Telefonos[2] = '666 123 456' --Telefonos[1]: NULL
... WHERE Telefonos[1] IS NULL
I Operacións
I Número de elementos:
CARDINALITY(A)
I Concatenación:
I
ARRAY['papel','pluma'] || ARRAY['lápiz']
UNNEST
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
14 / 35
SQL:2003 - Constructores de tipos
Coleccións (ii): Multisets
<tipo> MULTISET (multiconxunto, bolsa)
I Colección sen orden nin índice, admite valores duplicados
I Constructor: MULTISET[<lista valores>] ou
MULTISET(<sentencia select>)
ms1=MULTISET[ROW('secretaria',2), ROW('xefa',4)]
ms2=MULTISET(select campo1 from taboa1)
I Operacións
I Número de elementos:
CARDINALITY(ms1)
SET(ms2)
I Transformación a conxunto:
I Predicados:
I
I
a MEMBER
ms1 IS A
MULTISET
MULTISET
UNNEST
OF ms, ms1 SUBMULTISET OF ms2,
SET
UNION, MULTISET INTERSECTION,
EXCEPT,
I Funcións de agregado:
COLLECT, FUSION, INTERSECTION
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
15 / 35
SQL:2003 - Constructores de tipos
Exemplos de operacións sobre coleccións
EMPRE
nomemp
coddep
postos
cod
Ana
David
Pedro
10
10
20
MULTISET[programador, analista, xefe]
MULTISET[analista]
MULTISET[programador, analista]
10
10
-- A/desde 1FN
SELECT nomemp, UNNEST postos
FROM Empre;
-- Agregados
SELECT coddep, COLECT(nomemp)
FROM Empre
GROUP BY coddep;
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
DEPTO
nomdep
Compras
Ventas
SELECT nomdep,
MULTISET (SELECT nomemp FROM Empre
WHERE coddep = cod)
FROM Depto;
SELECT COLLECT(nomemp),
FUSION(postos) AS TodosPostos,
INTERSECTION(postos) AS PostosComuns
FROM Empre;
16 / 35
SQL:2003 - Tipos denidos polo usuario
I Esquema básico
CREATE TYPE <nome tipo>
AS <definición tipo>
<restriccións de instanciación / subclase>
I
I
<nome tipo> é o identicador (único no
<definición tipo> especica o tipo
I Tipos
esquema)
distinct
I Tipos estructurados
I
<restriccións de instanciación / subclase>
I
[NOT] INSTANTIABLE:
Especica se haberá valores dese
tipo (atributos, las, ...)
I
[NOT] FINAL:
Especica se podemos especializar o tipo (crear
subtipos)
NOT FINAL
obrigatorio para tipos estructurados (permite
especialización)
FINAL
obrigatorio para tipos distinct (non a permite)
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
17 / 35
SQL:2003 - Tipos DISTINCT
I Redenen tipos predenidos
Normalmente para evitar inconsistencias semánticas
Podemos realizar conversións (
s)
I Son tipo FINAL (non poden denirse outros tipos sobre eles)
I
cast
I
1
2
3
4
5
6
CREATE TABLE EMPREGADO(
NSS char(9),
Sal DECIMAL(7,2), --En EUROS
Com DECIMAL(7,2), --En DOLARES
....
);
¾Que obtemos con esta consulta?
1
2
SELECT Sal+Com as SalTotal
FROM EMPREGADO;
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
CREATE
CREATE
CREATE
Sal
Com
TYPE EUROS AS DECIMAL(7,2) FINAL;
TYPE DOLARES AS DECIMAL(7,2) FINAL;
TABLE EMPREGADO(
EUROS,
DOLARES, .... );
CREATE FUNCTION dolar_a_euro(d DOLARES)
RETURNS EUROS
BEGIN
RETURN d/1.1925;
END;
CREATE CAST(DOLARES AS EUROS)
WITH FUNCTION dolar_a_euro(DOLARES);
-- Salario total correcto, en euros
SELECT Sal+CAST(Com AS EUROS)
as SalTotal
FROM EMPREGADO;
18 / 35
SQL:2003 - Tipos estructurados
I Constructor básico: la (non se usa a palabra
ROW)
I A partir de tipos predenidos e/ou tipos distinct
I Usando constructores (la, colección)
I Permiten denir métodos
CREATE TYPE Enderezo AS (
Rua VARCHAR(40),
Numero SMALLINT,
Poboacion VARCHAR(40)
) INSTANTIABLE NOT FINAL;
CREATE TYPE Empregado AS (
NSS CHAR(9),
Nome VARCHAR(59),
Dir Enderezo,
Sal EUROS
) INSTANTIABLE NOT FINAL;
CREATE TABLE Departamento(
Cod NUMERIC(3) PRIMARY KEY,
Nome VARCHAR(50),
Director Empregado,
Emps Empregado MULTISET
);
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
19 / 35
SQL:2003 - Rutinas
I Estándar ISO/IEC 9075: 2003
ISO/IEC 9075-2: SQL/Foundation
ISO/IEC 9075-4: Persistent Stored Modules (SQL/PSM)
I Permite incluir rutinas na base de datos
procedure)
I Procedementos (
I Chamada:
CALL
function)
I Funcións (
I Devolven un valor
I Chamada en expresións (select, ...)
I Métodos en tipos estructurados/obxectos (method)
I Poden ser denidas en SQL ou externas
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
20 / 35
SQL:2003 - Rutinas
Exemplos
CREATE PROCEDURE inc_salario
CREATE FUNCTION fx (p DOUBLE PRECISION)
(IN porcentaxe NUMERIC(2))
RETURNS DOUBLE PRECISON
BEGIN
LANGUAGE C
UPDATE Empregado
EXTERNAL NAME '/usr/lib/udf/fx.so'
set Salario = Salario *
PARAMETER STYLE GENERAL
(1 + porcentaxe/100.0); DETERMINISTIC
END;
NO SQL;
CALL inc_salario(2);
CREATE FUNCTION sal_total(oNSS CHAR(9))
RETURNS EURO;
BEGIN
DECLARE saltotal EURO;
SELECT Salario+Comision INTO saltotal
FROM EMP
WHERE NSS = oNSS;
RETURN saltotal;
END;
SELECT NSS, Nome, sal_total(NSS)
FROM Empregado;
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
21 / 35
SQL:2003 - Métodos
I Función asociada a un tipo estructurado
I Parámetro (implícito) SELF
I Distintos tipos de métodos
I Estáticos (de clase); de instancia
I Constructores, observadores, mutadores, ...
CREATE TYPE Rectangulo(
x1 FLOAT, y1 FLOAT,
x2 FLOAT, y2 FLOAT)
INSTANTIABLE NOT FINAL
INSTANCE METHOD Area()
RETURNS FLOAT;
-- Metodo de instancia
CREATE INSTANCE METHOD Area
RETURNS FLOAT
FOR Rectangulo
BEGIN
RETURN ABS(SELF.x2 - SELF.x1) *
ABS(SELF.y2 - SELF.y1);
END;
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
CREATE TABLE Rects (
Id INTEGER,
Rect Rectangulo
);
SELECT Id, Rect.Area()
FROM Rects;
22 / 35
SQL:2003 - Métodos (ii)
Constructores explícitos ou
implícitos
CREATE METHOD Rectangulo
(x1 float, y1 float,
x2 float, y2 float)
RETURNS Rectangulo
FOR Rectangulo
BEGIN
SELF.x1 = x1; SELF.y1 = y1;
SELF.x2 = x2; SELF.y2 = y2;
RETURN SELF;
END;
Observers e Mutators (denidos polo sistema)
UPDATE Rects
SET Rect = Rect.x1(2) -- Mutador:
-- Rect.x1 = 2
WHERE Rect.Id() = 100;-- Observador
-- Combina uso de constructor e mutadores
INSERT INTO Rects(Id, Rect)
VALUES (101,
NEW Rectangulo().x1(1).y1(1).x2(5).y2(9));
INSERT INTO Rects(Id, Rect)
VALUES (100,
NEW Rectangulo(1,1,5,9));
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
23 / 35
SQL:2003 - Referencias e Obxectos
I Cada tipo de datos estructurado ten asociado un tipo referencia
REF(<tipo>)
I Pode ser
I
I
I
REF FROM(<campo>): usa un (ou máis) dos atributos
REF IS SYSTEM GENERATED: xenerada polo sistema.
REF USING <tipo de datos>: denida polo usuario
do tipo.
I Punteiro persistente
I Usaranse para integridade referencial ...pero na declaración de tipo
non se indica a táboa referenciada, só o tipo.
CREATE TYPE Empregado(
NSS CHAR(9),
Nome VARCHAR(59), ...,
Depto REF(Departamento)
) NOT FINAL
REF FROM (NSS);
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
CREATE TYPE Departamento(
Nome VARCHAR(40),
Emps REF(Empregado) MULTISET
) NOT FINAL
REF IS SYSTEM GENERATED;
24 / 35
SQL:2003 - Uso dos Tipos estructurados
I Como componentes (campos) dun tipo máis complexo
I Como atributos dunha táboa
I Para crear táboas de obxectos
I Unha táboa almacena unha colección de obxectos
Object IDentiers)
I Uso de OIDs (
I Importante denir
REFerencias, que serán system generated,
user generated, derived)
I Os OIDs (
I O ámbito das referencias (integridade referencial, con opcións)
CREATE TABLE Empregados
CREATE TABLE Deptos
OF Empregado
OF Depto
(REF IS NSS USER GENERATED,
(REF IS oid SYSTEM GENERATED,
-- ref is nss derived?
Emps WITH OPTIONS SCOPE Empregados);
Depto WITH OPTIONS SCOPE Deptos
REFERENCES ARE CHECKED
ON DELETE RESTRICT);
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
25 / 35
SQL:2003 - Herencia
Herencia de tipos
I Tipos de herencia admitida
I Herencia simple (
... UNDER <superclase>)
I Subclases disxuntas
I Sobrecarga (redenición) de métodos
(selección do método adecuado en tempo de execución)
CREATE TYPE Rectangulo(
x1 FLOAT, y1 FLOAT,
x2 FLOAT, y2 FLOAT) INSTANTIABLE NOT FINAL
INSTANCE METHOD Area() RETURNS FLOAT;
-- Omitimos o codigo de Area()
CREATE TYPE cadrado
UNDER rectangulo (
tamano FLOAT
) INSTANTIABLE NOT FINAL
OVERRIDING METHOD area() RETURNS FLOAT;
CREATE METHOD area() FOR cadrado
BEGIN
RETURN Self.tamano * Self.tamano;
END;
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
CREATE TYPE dobrecadrado
UNDER rectangulo (
ladocorto FLOAT
) INSTANTIABLE NOT FINAL
OVERRIDING METHOD area() RETURNS FLOAT;
CREATE METHOD area() FOR cadrado
BEGIN
RETURN Self.ladocorto * Self.ladocorto * 2;
END;
26 / 35
SQL:2003 - Herencia
Herencia en táboas (i)
Exemplo Modelo conceptual
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
27 / 35
SQL:2003 - Herencia
Herencia en táboas (ii)
Exemplo Datos
Persoa
IDPers
Nome
111
Diego
222
Sara
333
Luisa
444
Carlos
Asignatura
Cód
Nome
Créd
Aula
BD2
BD2
9
[3.3,
LAB2.2]
Alumno
IDPers
Ano
Curso
222
2002
5
444
2006
1
Profesor
IDPers
Departamento
111
Computación
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
Aula
Número
Capacidade
Asign
3.3
100
[BD2]
LAB2.2
30
[BD2]
Clase
IDPers
Ano
Curso
111
222
BD2
111
444
BD2
28 / 35
SQL:2003 - Herencia
Herencia en táboas (iii)
Exemplo Creación de tipos
CREATE TYPE Persoa AS(
IDPers CHAR(9),
Nome VARCHAR(50)
) NOT FINAL REF FROM(IDPers);
CREATE TYPE Alumno
UNDER Persoa AS(
Ano NUMERIC(4),
Curso NUMERIC(1),
enClases REF(Clase) MULTISET
)NOT FINAL;
CREATE TYPE Profesor
UNDER Persoa AS(
Departamento VARCHAR(20),
daClase REF(Clase) MULTISET
)NOT FINAL;
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
CREATE TYPE Asignatura AS(
Codigo CHAR(5),
Nome VARCHAR(30),
Creditos NUMERIC(2),
asAulas REF(Aula) MULTISET,
impartida REF(Clase) MULTISET
)NOT FINAL REF FROM(Codigo);
CREATE TYPE Aula AS(
Numero CHAR(9),
Capacidade SMALLINT,
asAsignaturas REF(Asignatura)
MULTISET
)NOT FINAL REF FROM(Numero);
CREATE TYPE Clase AS(
oProfesor REF(Profesor),
oAlumno REF(Alumno),
aAsignatura REF(Asignatura)
)NOT FINAL REF IS SYSTEM GENERATED;
29 / 35
SQL:2003 - Herencia
Herencia en táboas (iv)
Exemplo Creación de táboas
CREATE TABLE Persoas OF Persoa
CREATE TABLE Asignaturas OF Asignatura
(REF IS IDPers USER GENERATED); (REF IS Codigo USER GENERATED,
impartida WITH OPTIONS SCOPE Clases,
CREATE TABLE Alumnos
asAulas WITH OPTIONS SCOPE Aulas);
UNDER Persoas
OF Alumno
CREATE TABLE Aulas OF Aula
(enClase WITH OPTIONS SCOPE
(REF IS Numero USER GENERATED,
Clases);
asAsignaturas WITH OPTIONS SCOPE Asignaturas
);
CREATE TABLE Profesores
UNDER Persoas
CREATE TABLE Clases OF Clase
OF Profesor
(REF IS oid SYSTEM GENERATED,
(daClase WITH OPTIONS SCOPE
oProfesor WITH OPTIONS SCOPE Profesores,
Clases);
oAlumno WITH OPTIONS SCOPE Alumnos,
aAsignatura WITH OPTIONS SCOPE Asignaturas);
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
30 / 35
SQL:2003 - Herencia
Herencia en táboas (v)
Almacenamento e consultas
I Créanse táboas para a clase e as subclases
I Unha persoa (non profesor nin alumno) só ten datos en
Persoas.
I Un alumno ten o IDPers e nome na táboa
de ano e curso na táboa
Alumnos.
Persoas
I Un profesor ten o IDPers e nome na táboa
departamento na táboa
Profesores.
e os datos
Persoas
e o
I Unha persoa non pode ser alumno e profesor á vez
(SQL:2003
⇒
especialización disxunta)
I A selección pode implicar Joins
I Selección en
I Selección en
Persoas:
Alumnos:
só datos de persoas
Obtén todos os datos (como persoa e
como alumno). Implica facer internamente un join entre
Persoas
e
Alumnos
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
31 / 35
SQL:2003 - Herencia
Herencia en táboas (vi)
Modicación de datos
Inserción: Inserción en subclase
⇒
Inserción automática en
superclase.
Borrado: Borrado en superclase
⇒
Borrado en todas as
subclases, e viceversa.
Modicación: Modicación dos atributos visibles por cada táboa.
Modicación como cambio de subclase: non se
permite.
Implicacións
¾Que ocorre se queremos almacenar ...
I que Sara non é alumna (quedaría só como persoa)?
I que Luisa é profesora?
I que Diego pasa de alumno a profesor?
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
32 / 35
Consultas
Modicación de datos
I Tipos básicos (e
distinct
I Tipos la: constructor
sobre eles): igual en SQL-92.
ROW
I Coleccións:
I Arrays: con constructor ou elemento a elemento
I Multisets: con constructor ou operacións alxebraicas
I Referencias: Primeiro obter a referencia do obxecto.
Selección de datos
Extracto de transparencias creadas por J. R. Ríos Viqueira (USC).
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
33 / 35
Discusión
Ventaxas
I Maior capacidade de modelización
I Extensibilidade
I Novos tipos de datos e novas operacións
I Novas consultas
I Reusabilidade
I Integración relacional-obxectos
(Eliminar desadaptación de impedancias)
Inconvenientes
I Falta de modelo (teórico) básico universal (para OO)
I Non é un modelo cerrado
I Problemas co tratamendo de referencias
I Xestión de herencia defectuosa
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
34 / 35
Bibliografía
Thomas Connolly and Carolyn Begg.
Sistemas de Bases de datos: Un enfoque práctico para diseño,
implementación y gestión.
a edition, 2005.
Addison-Wesley, 4
C. J. Date.
Introducción a los sistemas de bases de datos.
Prentice Hall, 7
a edition, 2001.
Andrew Eisenberg, Jim Melton, Krishna Kulkarni, Jan-Eike
Michels, and Fred Zemke.
SQL:2003 has been published.
SIGMOD Rec.,
33(1):119126, 2004.
P. Gulutzan and T. Pelzer.
SQL-99 complete, really.
R&D Books, Kansas, 1999.
J. Melton and A. R. Simon.
SQL:1999 - Understanding relational language components.
Morgan Kaufmann, 2002.
Bases de Datos Obxecto-Relacionais
35 / 35
SQL:2003 - Consultas
Fragmento del original:
SISTEMAS DE BASES DE DATOS BASADOS EN OBJETOS
Asignatura: Sistemas de Información, Tema 2
José Ramón Ríos Viqueira
Curso 2005-2006
Curso 2005/2006
J.R.R.V. – SI – Sistemas de bases de datos objeto-relacionales
1
CONSULTAS
Tipos complejos: ROW, ARRAY, MULTISET
CREATE TABLE departamento (
id_dep INTEGER PRIMARY KEY,
nombre VARCHAR(50),
direccion ROW(calle VARHCAR(100), num INTEGER, loc VARCHAR(10),
presupuesto DECIMAL(12, 2),
);
CREATE TABLE empleado (
id_emp INTEGER PRIMARY KEY,
nombre VARCHAR(50),
direccion ROW(calle VARHCAR(100), num INTEGER, loc VARCHAR(10),
salario DECIMAL(9, 2),
hijos VARCHAR(50) ARRAY,
cursos ROW(nombre VARCHAR(50), nota DECIMAL(3, 1)) MULTISET
dep INTEGER,
FOREING KEY dep REFERENCES departamento(id_dep)
);
Curso 2005/2006
J.R.R.V. – SI – Sistemas de bases de datos objeto-relacionales
2
1
CONSULTAS
Tipos complejos: ROW, ARRAY, MULTISET
Desanidar tipos colección
Obtener una lista con los hijos de cada empleado
SELECT e.nombre, h.hijo
FROM empleado AS e, UNNEST (e.hijos) AS h(hijo)
Obtener para cada empleado de Santiago la nota media en los cursos
que aprobó
SELECT e.nombre, AVG(c.nota)
FROM empleado AS e, UNNEST (e.cursos) AS c(nota)
WHERE e.direccion.loc = 'Santiago' and c.nota >= 5
GROUP BY e.nombre
Curso 2005/2006
J.R.R.V. – SI – Sistemas de bases de datos objeto-relacionales
3
CONSULTAS
Tipos complejos: ROW, ARRAY, MULTISET
Anidar tipos colección
Obtener un informe en el que para cada departamento cuyo presupuesto
sea mayor que la suma de los sueldos de sus empleados se indique:
• Nombre del departamento,
• Presupuesto del departamento,
• Relación de empleados con el nombre, salario y número de hijos
de cada empleado
• Suma del salario de todos sus empleados
SELECT d.nombre, d.presupuesto,
MULTISET(SELECT e2.nombre, e2.salario, count(h.hijo) AS Hijos
FROM empleado AS e2, UNNEST (e2.hijos) AS h(hijo)
WHERE d.id_dep = e2.dep
GROUP BY e2.nombre, e2.salario),
SUM(e.salario) AS SalarioTotal
FROM departamento AS d, empleado AS e WHERE e.id_dep=e.dep
GROUP BY d.nombre, d.presupuesto
HAVING d.presupuesto > SUM(e.salario)
Curso 2005/2006
J.R.R.V. – SI – Sistemas de bases de datos objeto-relacionales
4
2
CONSULTAS
Uso de tipos estructurados: métodos y funciones
CREATE TYPE punto
UNDER geo (
x FLOAT, y FLOAT)
INSTANTIABLE NOT FINAL;
CREATE TYPE linea UNDER geo(
coords punto ARRAY)
INSTANTIABLE NOT FINAL
INSTANCE METHOD longitud() RETURNS FLOAT;
CREATE FUNCTION distancia (g1 geo, g2 geo) RETURNS FLOAT
BEGIN ... END
CARRETERAS
cod_carrt propietario Estado Trazado
CENTROS_SALUD
id_cs
nombre
camas posicion
N-651
Estatal
Malo
L1
1
Viñas
0
P1
A-9 F
Estatal
Bueno
L2
2
San Cide
10
P2
cp-0804
Provincial
Regular
L3
064-001
Municipal
Bueno
L4
Valores de tipo Punto
Valores de tipo Linea
Curso 2005/2006
J.R.R.V. – SI – Sistemas de bases de datos objeto-relacionales
5
CONSULTAS
Uso de tipos estructurados: métodos y funciones
Longitud total de carreteras municipales en mal estado
SELECT sum(trazado.longitud)
FROM carreteras
WHERE propietario = 'Municipal' and estado = 'Malo'
Número total de camas de los centros de salud que se
encuentran a menos de 1 km de un tramo de carretera con
longitud mayor de 2 km y estado bueno
SELECT sum(camas)
FROM carreteras AS c, centros_salud AS cs
WHERE c.estado = 'bueno' and c.longitud < 2000
and distancia(c.trazado, cs.posicion) < 1000
Curso 2005/2006
J.R.R.V. – SI – Sistemas de bases de datos objeto-relacionales
6
3
CONSULTAS
Uso de tipos estructurados: Herencia
1, 'Tambre'
CREATE TABLE rios AS (
id_rio INTEGER PRIMARY KEY,
nombre VARHCAR(50),
geom geo)
2, 'Tambre'
Para cada río, devolver la longitud total de
las partes que son de tipo línea
SELECT nombre, SUM(TREAT(geom AS linea).longitud)
FROM rios
WHERE geom IS OF (linea)
GROUP BY nombre
3, 'Tambre'
Curso 2005/2006
J.R.R.V. – SI – Sistemas de bases de datos objeto-relacionales
7
CONSULTAS
Referencias
CREATE TYPE Empleado AS (
nombre VARCHAR (50),
salario_base DECIMAL (9, 2),
complementos DECIMAL(9, 2),
dep REF(Departamento))
NOT FINAL
REF IS SYSTEM GENERATED
INSTANCE METHOD salario()
RETURNS DECIMAL(9, 2);
CREATE TABLE Empleados
OF Empleado
(REF IS oid SYSTEM GENERATED,
dept WITH OPTIONS SCOPE Departamentos);
CREATE TYPE Departamento AS (
nombre VARCHAR (50),
dir DIRECCION,
emps REF(Empleado) MULTISET,
director REF(Empleado))
NOT FINAL
REF IS SYSTEM GENERATED;
CREATE TABLE Departamentos
OF Departamento
(REF IS oid SYSTEM GENERATED,
emps WITH OPTIONS SCOPE Empleados,
director WITH OPTIONS SCOPE Empleados);
Curso 2005/2006
J.R.R.V. – SI – Sistemas de bases de datos objeto-relacionales
8
4
CONSULTAS
Referencias
Dereferenciación de atributos
Para cada departamento de santiago, obtén su nombre y el nombre
de sus empleados
SELECT e.nombre, e.dept->nombre
FROM Empleados e
WHERE e.dep->dir.loc = 'Santiago'
SELECT e.nombre, DEREF(e.dept).nombre
FROM Empleados e
WHERE DEREF(e.dept).dir.loc = 'Santiago'
SELECT e.nombre, (SELECT d.nombre FROM departamentos d WHERE d.oid = e.dep)
FROM Empleados e
WHERE (SELECT dir.loc FROM departamentos d WHERE d.oid = e.dep) = 'Santiago'
SELECT e.nombre, d.nombre
FROM Empleados e LEFT JOIN Departamentos d ON (e.dep = d.oid)
WHERE d.dir = 'Santiago'
Curso 2005/2006
J.R.R.V. – SI – Sistemas de bases de datos objeto-relacionales
9
CONSULTAS
Referencias
Dereferenciación de métodos
Para cada departamento obtener la suma de los salarios de sus
empleados
SELECT d.nombre, SUM(e.ptr->salario)
FROM Departamentos d, UNNEST(d.emps) AS e(ptr)
GROUP BY d.nombre
Los métodos no se puede aplicar directamente a las tuplas
Nombre y salario de cada empleado
SELECT e.nombre, e.salario
FROM Empleados e
ERROR: e no es de tipo empleado,
ya que tiene un atributo oid
SELECT e.nombre, DEREF(e.oid).salario
FROM Empleados e
Curso 2005/2006
CORRECTO
J.R.R.V. – SI – Sistemas de bases de datos objeto-relacionales
10
5
CONSULTAS
Herencia de tipos
CREATE TYPE rectangulo AS (
x1 FLOAT, y1 FLOAT, x2 FLOAT, y2 FLOAT)
NOT FINAL
INSTANCE METHOD area() RETURNS FLOAT;
CREATE TABLE rectangulos AS (
id_rect INTEGER PRIMARY KEY,
rec rectangulo)
CREATE TYPE cuadrado
UNDER rectangulo (tamano FLOAT)
NOT FINAL
OVERRIDING METHOD area() RETURNS FLOAT;
Obten el área de cada cuadrado de la tabla rectángulos
SELECT r.id_rect, r.rec.area
FROM rectangulos
WHERE r.rec IS OF (cuadrado)
Curso 2005/2006
J.R.R.V. – SI – Sistemas de bases de datos objeto-relacionales
11
CONSULTAS
Herencia de tablas
Una selección en una supertabla, devuelve los atributos de
esa supertabla para todas las tuplas de esa supertabla y de
todas sus subtablas.
CREATE TABLE EMPLEADOS OF empleado
(REF IS id_emp SYSTEM GENERATED,
dep WITH OPTIONS SCOPE DEPARTAMENTOS);
CREATE TABLE ADMINISTRADORES OF administrador
UNDER EMPLEADOS;
CREATE TABLE PROGRAMADORES OF programador
UNDER EMPLEADOS
(proys WITH OPTIONS SCOPE PROYECTOS);
Selecciona todos los empleados, de cualquier tipo
SELECT *
FROM Empleados
Selecciona el nombre y el lenguaje que domina cada programador
SELECT p.nombre, p.lenguaje
FROM Programadores
Curso 2005/2006
J.R.R.V. – SI – Sistemas de bases de datos objeto-relacionales
12
6
CONSULTAS
Herencia de tablas
Selección de las túplas de un sólo tipo
ONLY
•
Selecciona todos los empleados, que no son ni
programadores ni administradores
SELECT *
FROM ONLY (Empleados)
SELECT *
FROM Empleados
WHERE DEREF(oid) IS OF (Empleado)
Curso 2005/2006
J.R.R.V. – SI – Sistemas de bases de datos objeto-relacionales
13
CONSULTAS
Definición de vistas
Posibilidad de definir vistas con tipo
Definición de jerarquías de vistas
Las referencias entre tablas base pueden transformarse en
referencias entre vistas
Vistas para el departamento de ventas
Tipos
CREATE TYPE empVentas AS (
nombre VARCHAR(50),
salario DECIMAL(6, 2)) NOT FINAL;
CREATE TYPE admVentas UNDER empVentas (
sistema VARCHAR(20)) NOT FINAL;
CREATE TYPE progVentas
UNDER empVentas (
lenguaje VARCHAR(20),
proys REF(proyecto) MULTISET
) NOT FINAL;
CREATE TYPE proyVentas AS (
duracion INTEGER,
presup DECIMAL(9, 2),
progs REF(programador) MULTISET) NOT FINAL;
Curso 2005/2006
J.R.R.V. – SI – Sistemas de bases de datos objeto-relacionales
14
7
CONSULTAS
Vistas para el departamento de ventas
Vistas
CREATE VIEW vistaEmpVentas
OF empVentas
REF IS oid SYSTEM GENERATED
AS (SELECT nombre, salario
FROM ONLY (Empleados)
WHERE dep->nombre = 'Ventas');
CREATE VIEW vistaProgVentas
OF progVentas UNDER vistaEmpVentas
(proys WITH OPTIONS SCOPE vistaProyVentas)
AS (SELECT lenguaje, proys
FROM ONLY(Programadores)
WHERE dep->nombre = 'Ventas');
CREATE VIEW vistaAdmVentas
OF admVentas UNDER vistaEmpVentas
AS (SELECT sistema
FROM ONLY(Administradores)
WHERE dep->nombre = 'Ventas');
CREATE VIEW vistaProyVentas OF proyVentas
REF IS oid SYSTEM GENERATED
(progs WITH OPTIONS SCOPE vistaProgVentas)
AS (SELECT duracion, presup, progs
FROM Proyectos
WHERE dep->nombre = 'Ventas');
Curso 2005/2006
J.R.R.V. – SI – Sistemas de bases de datos objeto-relacionales
15
8
